Planer for indsamling af refraktion- og refleksion-seismiske data i Arktis. Trine Dahl-Jensen GEUS

Transkript

1 Planer for indsamling af refraktion- og refleksion-seismiske data i Arktis Trine Dahl-Jensen GEUS

2 Lomonosov Ryggen Lincolnhavet Moris Jesup Rise Gakkel Ryggen

3 Oversigt Jordskælvsseismiske stationer i Nordgrønland Forår 2006 Lorita-1 Refraktions seismik i Lincolnhavet i samarbejde med Canada Sommer 2007 ODEN togt med bl.a refleksions seismik i samarbejde med Sverige Sommer 2009 og 2011 ODEN togt med refleksions og refraktions seismik og evt bundprøver Ved alt arbejde til søs og på isen indsamles tyngde data og bathymetri

4 Jordskælvs stationer i Nordgrønland

5

6

7

8

9 Citronen Fjord (CFJ) Sirius SH 2 havde fortalt os at masten var væltet ved CFJ. Sol panelet virkede forunderligt nok stadigvæk, men desværre var regulatorpanelet kortsluttet og der kom aldrig data i kassen. Sirus SH 2 havde sat datalogger op for os, men uden strøm dur det ikke.

10 Data eksempel fra Aftenstjernesø

11 Hvad er Receiver functions? Den første rystelse der ankommer er P- bølgen. Den kommer op nedefra gennem jordens kappe. Ved grænser i undergrunden - som for eksemplel bunden af jordens skorpe (Moho) dannes der lokalt under den seismiske station sekundære S-bølger. Målet med Receiver Functions er at uddrage den lokale information der findes i de sekundære S-bølger fra det komplexe signal der blev genereret af jordskælvet. De resulterende Receiver Functions burde se ens ud, selv de oprindelige signaler ser meget forskellige ud, idet de kommer fra meget forskellige jordskælv.

12 Receiver function analyse. Data er meget klare og entydige og viser en dybde til Moho på 41 km.

13 Set i sammenhæng med de tidligere Mohodybder er ASS overraskende dyb, og ligger på den sydlige kant af de Franklinske sedimenter i det Nordgrønlandske foldebælte. Den umiddelbare tolkning er at der er almindelig præcambrisk skorpe under.

14 LORITA-1 = LOmonosov RIdge Test of Appurtanence 1 Alert i maj

15

16 GEUS/GSC plan for dataindsamling ved den nordlige kontinental margin af Ellesmere Island og Grønland GSC: GEUS: Ruth Jackson Trine Dahl-Jensen

17 Samarbejde fordi: Langt større fælles videnskabligt input Ca. ½ pris for data Feltarbejde enklere for begge parter Opdyrke en fælles videnskablig forståelse for området Fælles forståelse for området styrker vores fremtidige krav. Trække på ekspertise fra begge lande Vi konkurrerer ikke om de samme resourcer Større instrument pool at trække på Større erfarings grundlag

18 Områder af fælles interesse Både GEUS og GSC har brug for refraktions seismiske data og bathymetriske data over Lomonosov Ryggen test of appurtenance Data indsamlet langs den (uofficielle) median linie kan bruges af både GEUS og GSC

19 Tre del-linier

20 LORITA- 1 arbejds plan: For hver af de tre del linier lad alle skudpunkter - 11 pr. linie med enten 200 kg eller 40 kg sprængstof (2 dage) sæt alle 150 dataloggere ud (1 dag) fyr alle ladningerne af og saml dataloggere hjem (1-2 dage) download data og gør klar til næste line; samtidigt kan vi begynde at lade de næste skud. Arbejdsperiode: ultimo marts til primo maj

21 Canadisk dataindsamling 1985 Et hul bores gennem isen. Den kan være mange meter tyk. Vi prøver at finde en genfrossen våge hvor den ikke er for tyk. Vi kan max bore 6 m

22 Sprængstof trækkes på snor Og sænkes 100m under isen Bang!

23 S OBS A9 N Preliminary model

24 Hvad er det vi ser efter - kan vi se forskel?

25 Profil fra Grønlands kyst ud langs Lomonosov ryggen. Den øverste figur er en hastighedsmodel af jordskorpen, med forskellige seismiske bølgers vej igennem skorpen. Nederst vises syntetiske data til at sammenligne med dem, vi måler. I denne model har vi antaget en uændret skorpetykkelse fra kysten og ud.

26 bathymetrisk lavning Profil fra Grønlands kyst ud langs Lomonosov ryggen. Den øverste figur er en hastighedsmodel af jordskorpen, med forskellige seismiske bølgers vej igennem skorpen. Nederst vises syntetiske data til at sammenligne med dem, vi måler. I denne model har vi antaget, at skorpen bliver meget tyndere ved den bathymetriske lavning. De sorte løbetider er fra modellen med uændret skorpetykkelse.

27 I 2007 planlægger vi et togt sammen med Universitet i Stockholm ombord på ODEN

28 Fælles togt med Stockholm Universitet. På vejen ind (de gule linier) vil vi indsamle bathymetri og seismic. På vejen ud igen bathymetri med ophold ved prikkerne til detail bathymetri med en AUV samt bundprøver

29 I de mest isfyldte områder vil vi anvende en ekstra isbryder, som kan lave en isfri sejlrende. På denne måde regner vi med, at kunne holde en rimelig konstant hastighed. Det vil hjælpe til at der kan produceres fornuftige seismiske profiler.

30 Billedet er taget fra ODEN bagud Her er det ODEN der baner vejen for Healy på togt i sommeren 2005

31

32 Princip diagram over udstyr i vandet Vi planlægger at bruge samme princip som tidligere anvendt på ODEN. Dette indebærer at gun array og streamer bliver trukket og søsat midtskibs. Spil til A-bom Umbilical spil Balaance finne Depressor 9 m Streamer Gun Array Fra Per Trinhammer, Aarhus Universitet

33 Her et eksempel på hvordan en streamer kan se ud efter at den har været fanget af isen. Small Diameter (38 mm, 1.5") Vi har valgt en streamer med lille diameter og uden oliefyld, som vi håber er mere hårdfør.

34 Luft kanoner G/GI GUN Linear Cluster / 605 cu.in.

35 ODEN 2009 & 2011

36 Frokost tid i Polhavet Foto: Martin Jakobsson, ODEN 2005